超级活性炭的合成及活化反应机理

超级活性炭的合成及活化反应机理物理化学学报!!#$%&’()(*&+#$%,-.&/0123450$637$83&!!#$%!$’#$%(#$)*+,-.超级活性炭的合成及活化反应机理!邢伟张明杰阎子峰（石油大学重质油加工国家重点实验室&中国石油天然气集团公司催化重点实验室&东营/)0%12）摘要以石油焦为原料&采用碱熔活化法合成出具有超高比表面的超级活性炭3借助456、78967*、:/吸附实验等手段&对其结构与性能进行了表征3同时&设计原位78967*测试技术、反应快速终止技术&对超级活性炭合成机理进行了考察&提出了两段活化反应机理&即中温径向活化机理和高温横向活化机理3发现;/<、=<=;>以及=?<=/;>是径向活化为主的中温活化段的活化剂活性组分&而处于熔融状态的;><=、;>则是横向活化为主的高温活化段的催化活性组分3并发现径向活化是超级活性炭形成发达微孔分布的主要途径&也是控制超级活性炭微孔分布的主要手段3而高温横向活化机理则是导致超级活性炭形成大孔的主要途径3高温横向活化与中温径向活化一起构成石油焦基超级活性炭形成的主要机理3关键词’超级活性炭&活化机理&;<@&径向活化&横向活化中图分类号’<1$#32//%%29%A9//收到初稿&/%%29229%/收到修改稿3联系人’阎子峰（B9CD-.’EFGDHIDJKCD-.3LM+N3OMN3IH）3!教育部骨干教师基金!$#$资助项目活性炭作为一种具有优异综合性能的含碳物质&工业上有着广泛的应用3普通活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布过宽、比表面小和吸附性能差等不足&而以比表面异常发达、微孔分布集中为特征的超级活性炭具有微孔直接开口于表面&吸附路径短、孔径分布窄、有效吸附中心多、脱附速度快等特点P2Q&预计将在吸附、分离、催化以及电子等工业领域有广阔的应用前景P/Q3对于超级活性炭的合成&国内研究人员从活化温度、活化时间、活化剂的选择等方面做了大量的工作&优化出较好的活化工艺&但至今很少涉及其活化反应机理3本文设计了原位78967*测试技术以及反应快速终止技术&对超级活性炭合成机理进行了初步考察&提出了两段活化反应机理&即主要形成微孔的中温径向活化机理和导致大孔形成的高温横向活化机理3$实验方法$&$超级活性炭的制备本实验以石油焦（来自齐鲁石化胜利炼油厂）为原料&按照一定的比例加入碱性复合活化剂和活